- 试题详情及答案解析
- (本题满分15分)已知椭圆
经过点
,其离心率为
,设直线
与椭圆
相交于
两点.
(Ⅰ)求椭圆
的方程;
(Ⅱ)已知直线
与圆
相切,求证:
(
为坐标原点);
(Ⅲ)以线段
为邻边作平行四边形
,若点
在椭圆
上,且满足
(
为坐标原点),求实数
的取值范围.- 答案:(Ⅰ)椭圆方程为
;
(Ⅱ)因为直线
与圆
相切,所以
,即
由
,得
.
设点
、
的坐标分别为
、
,
则
,
,
所以
=
=
,
所以
=
=
=0,故
;
(Ⅲ)
且
. - 试题分析:(Ⅰ)由已知离心率为
,可得等式
;又因为椭圆方程过点
可求得
,
,进而求得椭圆的方程;
(Ⅱ)由直线
与圆
相切,可得
与
的等式关系即
,然后联立直线
与椭圆的方程并由韦达定理可得
,
,进而求出
,所以由向量的数量积的定义可得
的值为0,即结论得证;
(Ⅲ)由题意可分两种情况讨论:(ⅰ)当
时,点
、
关于原点对称;(ⅱ)当
时,点
、
不关于原点对称.分别讨论两种情形满足条件的实数
的取值范围即可.
试题解析:(Ⅰ)
,
,将点
代入,得
,
所求椭圆方程为
.
(Ⅱ)因为直线
与圆
相切,所以
,即
由
,得
.
设点
、
的坐标分别为
、
,
则
,
,
所以
=
=
,
所以
=
=
=0,故
,
(Ⅲ)由(Ⅱ)可得
,
由向量加法平行四边形法则得
,
,
(ⅰ)当
时,点
、
关于原点对称,则
此时不构成平行四边形,不合题意.
(ⅱ)当
时,点
、
不关于原点对称,则
,
由
,得
即
点
在椭圆上,
有
,
化简,得
.
,
有
. ①
又
,
由
,得
. ②
将①、②两式,得
,
,则
且
.
综合(ⅰ)、(ⅱ)两种情况,得实数
的取值范围是
且
.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题.